《材料的磁性》課件

《材料的磁性》ppt課件2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目錄CATALOGUE磁性材料簡介磁性材料的物理性質(zhì)磁性材料的制備方法磁性材料的發(fā)展趨勢與展望磁性材料的應(yīng)用前景磁性材料簡介PART01是指具有顯著磁特性的物質(zhì)，能夠響應(yīng)磁場的變化，表現(xiàn)出磁滯、磁導(dǎo)等特性。磁性材料根據(jù)磁化特性，磁性材料可分為軟磁材料和硬磁材料；根據(jù)磁性來源，可分為自發(fā)磁性材料和誘導(dǎo)磁性材料。磁性材料分類磁性材料的定義具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率的磁性材料，易于磁化和去磁，常用作變壓器、電機和電感器的鐵芯。具有高矯頑力和低磁導(dǎo)率的磁性材料，保持磁性不易消失，常用于制造永久磁鐵。磁性材料的分類硬磁材料軟磁材料用于制造電子元件、傳感器、電磁鐵等，實現(xiàn)電能和磁能的轉(zhuǎn)換。電子工業(yè)醫(yī)療器械航空航天環(huán)保和能源用于核磁共振成像、磁療等領(lǐng)域，提高醫(yī)療診斷和治療的準(zhǔn)確性和效果。用于制造導(dǎo)航、通信和制導(dǎo)系統(tǒng)中的磁性元件，保證設(shè)備的正常運行。用于污水處理、空氣凈化、能源儲存和轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域，提高能源利用效率和環(huán)保性能。磁性材料的應(yīng)用磁性材料的物理性質(zhì)PART02123磁化曲線：表示磁性材料在磁場中被磁化時，磁化強度M與磁場強度H之間的關(guān)系曲線。磁化曲線的形狀和變化趨勢可以反映材料的磁性能和磁化機制。磁化曲線的飽和磁化強度和矯頑力是磁性材料的重要參數(shù)。磁化曲線010203磁滯回線：表示磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化時，磁感應(yīng)強度B與磁場強度H之間的關(guān)系曲線。磁滯回線是衡量磁性材料性能的重要參數(shù)，包括剩磁、矯頑力和磁滯損耗等。磁滯回線的形狀和大小可以反映材料的磁滯特性和磁性能。磁滯回線表示磁性材料在磁場中的導(dǎo)磁能力，是衡量材料磁性能的重要參數(shù)。磁導(dǎo)率表示磁性材料在退磁場中需要克服的能量，是衡量材料保持剩磁能力的參數(shù)。矯頑力磁導(dǎo)率與矯頑力磁疇結(jié)構(gòu)：指磁性材料內(nèi)部自發(fā)形成的、具有一定磁矩方向的區(qū)域。不同的磁疇結(jié)構(gòu)對材料的磁性能產(chǎn)生影響，如剩磁、磁導(dǎo)率和矯頑力等。研究材料的磁疇結(jié)構(gòu)有助于深入了解材料的物理性質(zhì)和磁性能機制。磁疇結(jié)構(gòu)磁性材料的制備方法PART03粉末冶金法是一種常用的制備磁性材料的方法，通過將原材料粉末混合、壓制、燒結(jié)等步驟，制備出具有磁性的材料。粉末冶金法的優(yōu)點在于可以制備出具有復(fù)雜形狀和尺寸的磁性材料，同時可以控制材料的成分和性能。該方法可以制備出具有高密度、高純度、高性能的磁性材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)永磁體、磁記錄材料、磁傳感器等領(lǐng)域。粉末冶金法的缺點在于制備過程中需要大量的能源和原材料，同時制備出的磁性材料可能存在孔隙和缺陷等問題。粉末冶金法熔煉法是一種制備磁性材料的方法，通過將原材料在高溫下熔化，然后進行澆注、冷卻、凝固等步驟，制備出具有磁性的材料。熔煉法的優(yōu)點在于可以制備出具有高純度、高性能的磁性材料，同時可以控制材料的成分和性能。熔煉法該方法可以制備出具有高強度、高硬度、高耐磨性的磁性材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)硬磁體、磁記錄材料等領(lǐng)域。熔煉法的缺點在于需要消耗大量的能源和原材料，同時制備出的磁性材料可能存在氣孔和夾雜物等問題。濺射法是一種制備磁性材料的方法，通過將原材料置于真空室內(nèi)，利用高能粒子或離子束轟擊靶材表面，使靶材表面的原子或分子濺射出來，并在基材表面形成磁性薄膜。濺射法的優(yōu)點在于可以制備出具有高密度、高純度、高性能的磁性薄膜材料，同時可以控制材料的成分和性能。濺射法的缺點在于需要消耗大量的能源和原材料，同時制備出的磁性薄膜材料可能存在附著力差、易剝落等問題。該方法可以制備出具有高純度、高性能的磁性薄膜材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)磁記錄材料、磁傳感器等領(lǐng)域。濺射法化學(xué)氣相沉積法是一種制備磁性材料的方法，通過將氣態(tài)的原材料在基材表面進行化學(xué)反應(yīng)，生成所需的磁性材料?；瘜W(xué)氣相沉積法的優(yōu)點在于可以制備出具有高密度、高純度、高性能的磁性材料，同時可以控制材料的成分和性能?；瘜W(xué)氣相沉積法的缺點在于需要消耗大量的能源和原材料，同時制備出的磁性材料可能存在附著力差、易剝落等問題。該方法可以制備出具有高純度、高性能的磁性材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)硬磁體、磁記錄材料等領(lǐng)域。化學(xué)氣相沉積法磁性材料的發(fā)展趨勢與展望PART04納米化通過控制材料的納米尺度，可以實現(xiàn)高性能磁性材料的制備，提高其磁性能和穩(wěn)定性。例如，采用先進的制備技術(shù)，如化學(xué)共沉淀法、溶膠-凝膠法等，可以制備出具有優(yōu)異磁性能的納米磁性材料。復(fù)合化將不同材料的優(yōu)點結(jié)合在一起，可以制備出具有優(yōu)異綜合性能的復(fù)合磁性材料。例如，將鐵氧體與聚合物復(fù)合，制備出具有高磁導(dǎo)率、低損耗的復(fù)合磁性材料，廣泛應(yīng)用于微波吸收材料和電磁屏蔽材料等領(lǐng)域。功能化通過在磁性材料中引入其他元素或功能組分，可以制備出具有特殊功能的磁性材料。例如，在磁性材料中摻入稀土元素，可以提高其磁致伸縮性能和磁熱效應(yīng)，廣泛應(yīng)用于傳感器、換能器等領(lǐng)域。高性能磁性材料的研究進展回收再利用通過廢舊磁性材料的回收和再利用，可以降低生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染。例如，采用磁選和分離技術(shù)，可以將廢舊硬盤、電機等中的磁性材料分離出來，經(jīng)過加工處理后再次利用。生物可降解通過在磁性材料中引入可降解組分，使其在完成使用后能夠自然降解，減少對環(huán)境的污染。例如，利用可降解高分子材料與磁性納米粒子結(jié)合，制備出可生物降解的磁性材料，可用于藥物載體和組織工程等領(lǐng)域。無毒環(huán)保通過選用無毒或低毒性的原料和生產(chǎn)工藝，可以制備出無毒環(huán)保的磁性材料。這類材料在生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境和人體無害，符合綠色環(huán)保的要求。低成本、環(huán)保型磁性材料的研究進展自旋電子學(xué)是利用電子的自旋屬性進行信息存儲和傳輸?shù)囊婚T新興學(xué)科。通過研究自旋極化電流的產(chǎn)生、傳輸和檢測等基本問題，可以開發(fā)出新型的自旋電子學(xué)器件，如自旋場效應(yīng)晶體管、自旋存儲器等。這些器件具有低功耗、高速度、非易失性等優(yōu)點，有望在未來的信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。自旋電子學(xué)多鐵性材料是指同時具有鐵電性和鐵磁性的功能材料。這類材料在信息存儲、邏輯運算、傳感器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，多鐵性材料的研究已經(jīng)成為國際上研究的熱點之一。通過研究多鐵性材料的物理機制和制備技術(shù)，有望開發(fā)出新型的多鐵性器件和功能材料。多鐵性材料新型磁性材料的研究進展磁性材料的應(yīng)用前景PART05存儲技術(shù)磁性材料被廣泛應(yīng)用于硬盤（HDD）和固態(tài)硬盤（SSD）的存儲技術(shù)中。它們具有高密度存儲和快速數(shù)據(jù)讀取的特性，是現(xiàn)代電子信息技術(shù)中不可或缺的組成部分。磁記錄技術(shù)磁性材料在磁記錄技術(shù)中扮演著關(guān)鍵角色，如錄音、錄像和數(shù)據(jù)存儲等。在電子信息技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電磁性材料在風(fēng)力發(fā)電機的制造中發(fā)揮著重要作用，如永磁發(fā)電機和永磁電動機的應(yīng)用，提高了風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。磁流體發(fā)電利用磁性材料的磁流體發(fā)電技術(shù)，具有高效、清潔和低噪音的優(yōu)點，是未來能源領(lǐng)域的研究方向之一。在能源領(lǐng)域的應(yīng)用核磁共振成像（MRI）磁性材料在核磁共振成像技術(shù)中起到關(guān)鍵作用，能夠無創(chuàng)地提供人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和病變的高分辨率圖像。磁療某些磁性材料釋放的磁場對人體具有一定的治療作用，如緩解疼痛、促進血液循環(huán)等。在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用在航空航天領(lǐng)